دليل الرياضيات

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية

إيجاد الكمية المجهولة

نوع: محتوى تعليمي

إن المجال المغناطيسي B منتظم، ولأن I و B متعامدان، إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية

نوع: محتوى تعليمي

F = ILB

نوع: محتوى تعليمي

B = F / IL

نوع: محتوى تعليمي

B = 0.20 N / (5.0 A)(0.10 m)

نوع: محتوى تعليمي

= 0.40 N/A.m

نوع: محتوى تعليمي

= 0.40 T

نوع: محتوى تعليمي

بالتعويض F = 0.20 N ، I = 5.0 A ، L = 0.10 m

نوع: محتوى تعليمي

B تساوي 0.40 من اليسار إلى اليمين عمودياً على كل من F و I

تقويم الجواب

نوع: محتوى تعليمي

تقويم الجواب

نوع: محتوى تعليمي

هل الوحدات صحيحة؟ نعم، المجال مقيس بوحدة تسلا T، وهي الوحدة الصحيحة للمجال المغناطيسي.

نوع: محتوى تعليمي

هل الجواب منطقي؟ نعم، مقدار التيار والطول يجعلان مقدار المجال المغناطيسي كبيراً، وهذا منطقي.

مسائل تدريبية

نوع: محتوى تعليمي

مسائل تدريبية

15

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك يسري فيه تيار كهربائي متعامد مع المجال المغناطيسي؟ حدد ما يجب معرفته لاستخدام القاعدة.

16

نوع: QUESTION_HOMEWORK

يسري تيار مقداره A 8.0 في سلك طوله m 0.50، موضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم مقداره T 0.40. ما مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في السلك؟

17

نوع: QUESTION_HOMEWORK

سلك طوله cm 75 يسري فيه تيار مقداره A 6.0 موضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم، فتأثر بقوة مغناطيسية مقدارها N 0.60. ما مقدار المجال المغناطيسي المؤثر؟

18

نوع: QUESTION_HOMEWORK

سلك نحاسي طوله cm 40.0، ووزنه N 0.35. فإذا كان السلك يمر فيه تيار مقداره A 6.0 في مقدار المجال المغناطيسي الذي يجب أن يؤثر فيه رأسياً بحيث يكون كافياً لموازنة قوة الجاذبية المؤثرة في السلك (وزن السلك)؟

19

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما مقدار التيار الذي يجب أن يسري في سلك طوله cm 10.0 وموضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم مقداره T 0.49 ليؤثر بقوة مغناطيسية مقدارها N 0.38؟

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: دليل الرياضيات ---
إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية

--- SECTION: إيجاد الكمية المجهولة ---
إن المجال المغناطيسي B منتظم، ولأن I و B متعامدان، إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية

F = ILB

B = F / IL

B = 0.20 N / (5.0 A)(0.10 m)

= 0.40 N/A.m

= 0.40 T

بالتعويض F = 0.20 N ، I = 5.0 A ، L = 0.10 m

B تساوي 0.40 من اليسار إلى اليمين عمودياً على كل من F و I

--- SECTION: تقويم الجواب ---
تقويم الجواب

هل الوحدات صحيحة؟ نعم، المجال مقيس بوحدة تسلا T، وهي الوحدة الصحيحة للمجال المغناطيسي.

هل الجواب منطقي؟ نعم، مقدار التيار والطول يجعلان مقدار المجال المغناطيسي كبيراً، وهذا منطقي.

--- SECTION: مسائل تدريبية ---
مسائل تدريبية

--- SECTION: 15 ---
ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك يسري فيه تيار كهربائي متعامد مع المجال المغناطيسي؟ حدد ما يجب معرفته لاستخدام القاعدة.

--- SECTION: 16 ---
يسري تيار مقداره A 8.0 في سلك طوله m 0.50، موضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم مقداره T 0.40. ما مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في السلك؟

--- SECTION: 17 ---
سلك طوله cm 75 يسري فيه تيار مقداره A 6.0 موضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم، فتأثر بقوة مغناطيسية مقدارها N 0.60. ما مقدار المجال المغناطيسي المؤثر؟

--- SECTION: 18 ---
سلك نحاسي طوله cm 40.0، ووزنه N 0.35. فإذا كان السلك يمر فيه تيار مقداره A 6.0 في مقدار المجال المغناطيسي الذي يجب أن يؤثر فيه رأسياً بحيث يكون كافياً لموازنة قوة الجاذبية المؤثرة في السلك (وزن السلك)؟

--- SECTION: 19 ---
ما مقدار التيار الذي يجب أن يسري في سلك طوله cm 10.0 وموضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم مقداره T 0.49 ليؤثر بقوة مغناطيسية مقدارها N 0.38؟

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 5

سؤال 15: ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك يسري فيه تيار كهربائي متعامد مع المجال المغناطيسي؟ حدد ما يجب معرفته لاستخدام هذه القاعدة.

الإجابة: القاعدة الثالثة لليد اليمنى، ولاستخدامها يجب معرفة اتجاه التيار I واتجاه المجال B لتحديد اتجاه القوة F.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** عندما يسري تيار كهربائي في سلك موضوع داخل مجال مغناطيسي، تتولد قوة مغناطيسية تؤثر على السلك. لتحديد اتجاه هذه القوة، نستخدم قاعدة فيزيائية معروفة.
**الخطوة 2 (التطبيق):** القاعدة التي تساعدنا في تحديد اتجاه القوة المغناطيسية على سلك يحمل تياراً كهربائياً في مجال مغناطيسي هي القاعدة الثالثة لليد اليمنى. هذه القاعدة تتطلب معرفة اتجاهين لتحديد الاتجاه الثالث.
**الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، اسم القاعدة المستخدمة هي **القاعدة الثالثة لليد اليمنى**. ولاستخدامها، يجب معرفة: **اتجاه التيار الكهربائي (I)** واتجاه **المجال المغناطيسي (B)**، ومنهما يمكن تحديد **اتجاه القوة المغناطيسية (F)**.

سؤال 16: يسري تيار مقداره A 8.0 في سلك طوله m 0.50، موضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم مقداره T 0.40. ما مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في السلك؟

الإجابة: $F = ILB$ $(8.0)(0.50)(0.40) = 1.6 N$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا من معلومات: - مقدار التيار (I) = 8.0 A - طول السلك (L) = 0.50 m - مقدار المجال المغناطيسي (B) = 0.40 T - السلك موضوع عمودياً على المجال، مما يعني أن الزاوية بين التيار والمجال هي 90 درجة، و sin(90) = 1.
**الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك يحمل تياراً كهربائياً في مجال مغناطيسي: $$F = I L B \sin\theta$$ وبما أن السلك عمودي على المجال، فإن $\sin\theta = \sin(90^\circ) = 1$، فيصبح القانون: $$F = I L B$$
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون: $$F = (8.0 \text{ A}) \times (0.50 \text{ m}) \times (0.40 \text{ T})$$ $$F = 1.6 \text{ N}$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في السلك = **1.6 N**

سؤال 17: سلك طوله cm 75 يسري فيه تيار مقداره A 6.0 موضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم، فتأثر بقوة مغناطيسية مقدارها N 0.60. ما مقدار المجال المغناطيسي المؤثر؟

الإجابة: $B = \frac{F}{IL} = \frac{0.60}{(6.0)(0.75)} = 0.13 T$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا من معلومات، مع الانتباه للوحدات: - طول السلك (L) = 75 cm = 0.75 m (نقسم على 100 للتحويل من cm إلى m) - مقدار التيار (I) = 6.0 A - مقدار القوة المغناطيسية (F) = 0.60 N - السلك موضوع عمودياً على المجال، مما يعني أن الزاوية بين التيار والمجال هي 90 درجة، و sin(90) = 1.
**الخطوة 2 (القانون):** نبدأ بقانون القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك: $$F = I L B \sin\theta$$ وبما أن السلك عمودي على المجال، فإن $\sin\theta = 1$، فيصبح القانون: $$F = I L B$$ لإيجاد مقدار المجال المغناطيسي (B)، نعيد ترتيب القانون ليصبح: $$B = \frac{F}{I L}$$
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون بعد إعادة الترتيب: $$B = \frac{0.60 \text{ N}}{(6.0 \text{ A}) \times (0.75 \text{ m})}$$ $$B = \frac{0.60}{4.5}$$ $$B \approx 0.1333 \text{ T}$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار المجال المغناطيسي المؤثر = **0.13 T** (بالتقريب إلى منزلتين عشريتين)

سؤال 18: سلك نحاسي طوله cm 40.0، ووزنه N 0.35. فإذا كان السلك يمر فيه تيار مقداره A 6.0 فما مقدار المجال المغناطيسي الذي يجب أن يؤثر فيه رأسياً بحيث يكون كافياً لموازنة قوة الجاذبية المؤثرة في السلك (وزن السلك)؟

الإجابة: $B = \frac{F_g}{IL} = \frac{0.35}{(6.0)(0.400)} = 0.15 T$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا من معلومات، مع الانتباه للوحدات: - طول السلك (L) = 40.0 cm = 0.400 m (نقسم على 100 للتحويل من cm إلى m) - وزن السلك (قوة الجاذبية F_g) = 0.35 N - مقدار التيار (I) = 6.0 A - المطلوب هو موازنة قوة الجاذبية، مما يعني أن القوة المغناطيسية (F) يجب أن تساوي قوة الجاذبية (F_g) وتكون في الاتجاه المعاكس لها (رأسياً للأعلى). وبما أن القوة المغناطيسية تؤثر رأسياً، فإن السلك سيكون عمودياً على المجال المغناطيسي، أي $\sin\theta = 1$.
**الخطوة 2 (القانون):** لتحقيق الموازنة، يجب أن تكون القوة المغناطيسية (F) مساوية لوزن السلك (F_g): $$F = F_g$$ ونحن نعلم أن قانون القوة المغناطيسية هو: $$F = I L B \sin\theta$$ وبما أن $\sin\theta = 1$، فإن: $$F = I L B$$ بمساواة القوتين، نحصل على: $$F_g = I L B$$ لإيجاد مقدار المجال المغناطيسي (B)، نعيد ترتيب القانون ليصبح: $$B = \frac{F_g}{I L}$$
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون بعد إعادة الترتيب: $$B = \frac{0.35 \text{ N}}{(6.0 \text{ A}) \times (0.400 \text{ m})}$$ $$B = \frac{0.35}{2.4}$$ $$B \approx 0.1458 \text{ T}$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار المجال المغناطيسي الذي يجب أن يؤثر فيه = **0.15 T** (بالتقريب إلى منزلتين عشريتين)

سؤال 19: ما مقدار التيار الذي يجب أن يسري في سلك طوله cm 10.0 وموضوع عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم مقداره T 0.49 ليؤثر بقوة مغناطيسية مقدارها N 0.38؟

الإجابة: $I = \frac{F}{LB} = \frac{0.38}{(0.100)(0.49)} = 7.8 A$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا من معلومات، مع الانتباه للوحدات: - طول السلك (L) = 10.0 cm = 0.100 m (نقسم على 100 للتحويل من cm إلى m) - مقدار المجال المغناطيسي (B) = 0.49 T - مقدار القوة المغناطيسية (F) = 0.38 N - السلك موضوع عمودياً على المجال، مما يعني أن الزاوية بين التيار والمجال هي 90 درجة، و sin(90) = 1.
**الخطوة 2 (القانون):** نبدأ بقانون القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك: $$F = I L B \sin\theta$$ وبما أن السلك عمودي على المجال، فإن $\sin\theta = 1$، فيصبح القانون: $$F = I L B$$ لإيجاد مقدار التيار (I)، نعيد ترتيب القانون ليصبح: $$I = \frac{F}{L B}$$
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المعطاة في القانون بعد إعادة الترتيب: $$I = \frac{0.38 \text{ N}}{(0.100 \text{ m}) \times (0.49 \text{ T})}$$ $$I = \frac{0.38}{0.049}$$ $$I \approx 7.755 \text{ A}$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مقدار التيار الذي يجب أن يسري في السلك = **7.8 A** (بالتقريب إلى منزلة عشرية واحدة)